世界纳米发光材料及器件领域专利分析.pdf

2 0 13 年 第 2 l期 s i 龃 d T 熏 霹 毒 m m R h 2 o 13 N 仉 2 1 d o i 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 0 7 6 9 5 2 0 1 3 2 1 0 2 6 世界纳米发光材料及器件领域专利分析 王 莹 郑 佳 黄晓莉 孔祥瑞 1 辽宁省科学技术情报研究所 辽宁沈阳 1 1 0 1 8 1 2 中国科 学技 术信 息研 究所 北京 1 0 0 0 3 8 摘要 以德温特专利数据库收录的世界范围内中请的纳米发光材料及器件领域专利为研究对象 从年度分布 国家分布 技术领域分布 企业分布等方面进行计量分析 全面揭示纳米发光材料及器件领域创新现状和发展 趋势 从而为相关技术人员和科技管理人员提供参考信息和依据 关键 词 纳米发光材料 及器件 技 术创新 专利分析 中图分类号 T B 3 8 3 文献标识码 A 文章编 号 1 0 0 0 7 6 9 5 2 0 1 3 2 1 0 1 2 9 0 4 An a ly s is o n Pa t e nt o f W o r ld Na no Lig ht e mit t in g M a t e r ia ls a nd De v ice s Fi e ld WANG Yi n g Z HE NG J ia HUANG Xia o li KO NG Xia n g r u i 1 I n s t i t u t e o f S ci e n t i fic a n d T e ch n ica l I n f o r ma t io n o f L ia o n i n g S h e n y a n g 1 1 0 1 8 1 Ch i n a 2 I n s t i t u t e o f S cie n t ific a n d T e ch n i ca l I n f o r m a t i o n of C h i n a B e i j in g 1 0 0 0 3 8 C h in a Ab s t r a ct Ba s e d o n p a t e n t s o f wo dd n a n o lig h t e mit t in g ma t e r ia ls a n d d e v ice s fi e ld co lle ct e d b y De r we n t in n o v a t io n in d e x d a t a b a s e t h e p a p e r e la b o r a t e s in n o v a t io n s t a t u s a n d d e v e lo p me n t t r e n d s o f n a n o lig h t e mit t in g ma t e r ia ls a n d d e v ice s t h r o u g h t h e q u a n t it a t i v e a n a l y s i s o f p a t e n t d is t r ib u t i o n in t h e y e a r s t a t e t e ch n o l o g y s u b j e ct a n d t h e co m p a n y i n h o p e of p r o v id in g r e f e r e n ce in f o r ma t io n a n d b a s is f o r t e ch n o lo g is t a n d ma n a g e r Ke y wo r d s n a n o lig h t e mit t in g ma t e r ia ls a n d d e v ice s t e ch n o lo gy in n o v a t io n p a t e n t a n a ly s is 纳米发光材料 因其尺寸减小到几纳米到几十纳 米的范 围而具有独 特 的光 学特性 可在光致发 光 电致发光 射线发光等多种发光方式方面发挥作用 能够制成等离子体显示器 阴极射线管显示器 半 导体显示 器 激光器 放大器 等 广 泛用 于发光 显示 光信息传递 太阳能光电转换 x 射线影像 激光 闪烁体等领域 纳米发光材料及器件是微 电 子技术进一步发展的基础 是电子信息产业高端和 前沿技术领域之一 已成 为近年来发展 十分迅速 的 研究领域之一 世界上很多 国家对开发纳米发光领 域技术极其 重视 美国发布 的 国家纳米技术计划 将碳纳米 管发光材料及器件 硅纳米发光材料及器件确定为 重点资助领域 其 中纳米光源 纳米显示技术 纳 米光子计算 存储及通讯 领域成 为其重要 的资助方 向 2 0 1 0年 美 国纳 米科 学与 工程 委员会 实施 了 纳米电子学 2 0 2 0年 展望计划 重视纳米发光 材料及器件在新一代光计算及通讯 领域 的研 发与应 用 重点研究纳米 等离子光源及探测器 纳米激光 光源 纳米光子杂 化器等 欧盟 于 2 0 0 7年 发布 了 欧洲光子学与纳米技术线路图 确定研究硅 收稿 日期 2 0 1 2 1 2 2 3 修回 日期 2 0 1 3 0 5 0 7 一 V族和 一 族纳米发光材料 等离子体纳米激 元材料等关键纳米发光材料 以及显示器 成像系统 照明系统 光计算及通讯等器件 日本政府将纳米 技术和材料作为国家的科 技重点发展战略的重点领 域 主要研究 纳米物质 与材料及其在 电子 电磁 光学上的应用 纳米物质与材料及其在结构材料 中 的应用 纳米信息元件等 中国政府也高度重视对 纳米发光技术的研发支持 通过实施 纳米研究 国家重大科研计划 8 6 3 计划 国家 自然科学基 金 国家重点实验室计划专项 国家科技基础条件 平台建设以及各种人才专项 等 极大地促进 了纳米 发光材料研发与产业化进程 根据世界知识产权组织 WI P O 的统计 9 0 9 5 的研发成果包含在专利文献 中 专利文献公 开的技术有 8 0 以上未出现在其他技术文献中 全 世界 9 0 以上的发 明创造信息都是首先通过专利文 献反映出来的 有效运用 专利信息 可缩短 6 0 的 研发时间 节省 4 0 的研发 费用 通过对专利文献 数据 的分析 可以了解产业的研究现状及发展趋势 识别研究热点及关键技术 揭示技术研 究力量 的布 局 进而获取重要的战略性信息和创新性信息 l3 0 王 莹等 世界纳米发光材料及器件领域专利分析 目前 对纳米发光材料及器件 的研究多集 中于 性质 制备及功能等基础研究 缺乏对该领域专利 技术信息的研究 因此 本文通过对全球纳米发光 材料及器件领域 号利文献进行计量研究 摸清当前 该领域的技术研发态势 从 而为各类科研主体相关 技术人员确立研 发方 向和专利战略提供参 考信息 并为科技管理人员制定发展政策提供参考依据 1 数据来源与分析 以美国科学情报研究 所 I S I 出版 的 D e r w e n t I n n o v a t io n I n d e x D I I 数据库为数据来源 以标题 关键词 摘要 国际专利分类 号 I P C 和德温特 分类号 D C 为检索范围 检索 了 D I I 收录的全球 纳米发光材料及器件领域相关专利信息 共计 1 7 0 3 3 件 对检索结果 下载保存 数据加 工 利用 T h o m S O I l D a t a A n a l y z e r T D A 软件进行数据 清洗 数据 挖掘和可视化分析 数据下载 日期 为 2 0 1 1 年 9月 7 日 由于专利申请到专利公开有 1 8个 月的滞后期 因此 2 0 1 0年和 2 0 1 1 年的数据仅供参考 2结果 与讨论 2 1 专利逐年 申请情况 图 1 所示 上世纪 6 O 7 0年代 世界各 国开始 纳米发光技 术 的相 关研究 1 9 7 2年 申请 第一 件专 利 从上世纪 8 0年代开始 相关专利的申清缓慢增 长 1 9 9 3年达到第一 个小高峰 有 2 1 6件专利 从 1 9 9 6年开始 专利 申请量连续 1 2年增长 呈现较明 显的上升趋势 年均增 长率达 2 5 2 2 0 0 7年专利 数量 突破 2 0 0 0件 达 2 0 6 4件 升 至顶 峰 随后 2 0 0 8年 和 2 0 0 9年 专利 申请 量有 所 下 降 分 别 比 2 0 0 7年降低 2 4 和 l4 4 I c 0 0 c o O 0一 高 宝 蛊高 蓦 器罟搜 篇誉器 鲁霉 霉謇 昌璺器 蛊窖器 器露蛊 昌吕 鲁昌 8窖鲁 昌昌 昌g g 一 一一 一一 一 一 H H H H 优先权年 份 图 1 专利逐年申请情况 2 2专利所属 国家 地区或组织 的分布情况 表 1为专利申请量排名前 1 0位 的国家 地 区或 组织 占世界 9 6 5 是纳米发光材料及器件领域 的重要研发竞争 区域 日本和美国排在世界第 1和 第 2位 专利 申请量分别为 6 0 3 5件和 5 7 5 0件 二 者之和将近世界总量的一 半 处于纳米发光技术领 域的领跑地位 在 巾国 申请 的专利数量为 3 5 6 1件 占世界 1 3 4 笫 3位 世界知识产权组 和欧 洲专利局作为申 地的专利申请量分别值列第 4 6 位 此外 韩 国和我 国台湾地 区也具有很强的竞 争 能力 专利数量分别为 2 7 1 6件和 1 0 9 9件 表 1 专利 申请量排名前 l0位的国家 地 区或组织 2 3 专利技 术 构成情 况 专利排名前 2 0位 I P C小类 的申请量 占世界总量 的 7 2 7 图 2呈现 了世界纳米发光材料及器件领 域技术专利申请排名前 2 0位 I P C小类分布情况 从 中可以看 出 主 要集 中在 电学 领域 H部 包括 H 0 1 L H 0 1 S H O 1 J H 0 5 B和 H 0 1 B 的半 导体器 件 利用受激发射 的器件 电子管 电照明和电缆 材料方面 占前 2 0位 I P C小类总量的 4 9 8 其次 集中在化学 冶金领域 C部 包括 C 0 9 K C O lB C 2 3 C C 1 2 Q C 0 1 G和 C 3 0 B 涉及各种纳米 发光 材料及其制造方法 占 1 8 6 同时还涉及物理领 域 G部 包括 C O 1 N G 0 2 F和 G O 2 B 利用发光材 料进行测试 测 量 光学仪器 等方面 以及 作业 运输 领 域 B 部 包 括 B 8 2 B B 3 2 B B 0 5 D 和 B O I J 半导体器件的加工工艺和超微结构 的制造或 处理等方 面涉及 的专 利也 较多 分 别 占 1 4 4 和 1 4 1 此 外 在 人 类 生 活 必 需 领 域 A 部 A 6 1 K 和机械工程领域 F部 F 2 1 V 申请的专利 较少 分别 占总数的 1 7 和 1 5 其 中 半导体器件 H 0 1 L 和利用受激发射的 器件 H O 1 S 的技 术 专利 数量 分 别 为 4 6 2 7件 和 3 0 4 8 件 排在第 1和第 2位 是最主要的研发领域 2 4 专利技术主题分布情况 纳米发光材料及器件领 域技术专 利共涉及 1 2 0 个国际专利分类小组号 进一步对这些小组号进行 分析 图3所示为申请量排名前 2 0的 I P C小组分布 情况 其专利数量超过总数的一半 这说 明前 2 0位 所代表的技术是世界纳米 发光材料及器件领域的重 点技术主题 结合 I P C小组注释表可以看 出 全球 申请 的纳 米发光材料及器件领域专利技术主要集 中在半导体 材料 器件及其部件的制造 半导体激光器的制造 王 莹等 世界纳米发光材料及器件领域专利分析 l3 1 嚣 H B8 2 l L B O 2 0 H H O 1 I J S O 0 H O I S 一 0 0 5 芝 Ol J 0 0 1 H G O2 F 一 O 3 0 H c O l I L B一 0 3 2 H H O 1 I L L 0 2 2 09 K 一 O 图 2 专利排名前 2 0位 I P C小类的 申请情况 专利申请数 量 件 图 3 专利排名前 2 0位 I P C小组的 申请情况 放电管及灯的电极或其他部件的制造 H 0 1 L一 0 3 3 0 0 H0 1 S一0 0 3 1 8 HO I L一0 2 1 0 2乖 口H 0 1 S一0 0 5 o 0等 其次集 中在超微 结构纳米材料 的制造 无 机材料和无机发光材料制造 以及 液晶显示器件或装 置等方面 B 8 2 B一0 0 3 0 0 B 8 2 B一0 0 1 0 0 C 0 1 B 一 0 3 1 0 2 G O 2 F一0 0 1 1 3 C 0 1 B一0 3 1 0 0和 C 0 9 K 一 0 1 1 0 8 可见 纳米发光材料及器件领域专利技 术主要集中在发光二极管 发光器件等半导体照明 显示装置及其零部件制造等方面 为进一步了解近 0年来纳米发光材料及器件领 域的技术主题发展方 向 将 2 0 0 1年 2 0 1 0年专利 申 请前 1 0位 I P C小组的变化情况总结如表 2所示 半 导体激光器 H O 1 S一0 0 5 0 0 光发射半导体器件 H 0 1 L一 0 3 3 0 0 半导体器件和零部件及其制造 的 方法或设备 H 0 1 L一 0 2 1 0 0 H O 1 L一 0 2 1 0 2 按 本体特征区分的半导体器件 H 0 1 L一0 2 9 0 2 H 0 1 L 一 0 2 9 0 6 放电管 放电灯 电极或电极系统的制造 H O I J 一 0 0 9 0 2 超微结构 的制造或处理 B 8 2 B一 0 0 3 0 0 方 面始终是 lO年来重 点 的研发 主题 2 1 世纪初期无机材料碳及其化合物制造 C 0 1 B一 0 3 1 0 2 的研究已经被含有机物质的发光材料 C 0 9 K一 0 1 1 0 6 的研究所 代替 液 晶显示 的强度 相位 偏振或颜色的控制 G 0 2 F一 0 0 1 1 3 和利用物质受 激发能够发荧光 磷 光的特性进行分析和检测研究 G 0 1 N一 0 2 1 6 4 是近年来专利技术 的热点 可见 半导体 照明 显示器件 激光器 纳米 材料 有机发光材料等是 目前纳米发光材料及 器件 领域的技术研发重点 表 2 2 0 0 1 年 2 0 1 0年 I P C小组的变化情况 2 5专利 主要 企 业情 况 表 3列出了世界 纳米发光材料及器件领域专利 申请量排名前 1 0位的企业 这十家企业均属于亚洲 国家 包括 两家韩国企业 三星电子公 司 简称 三星 和 L G 集 团 专 利 总 量 占前 1 0位 企 业 的 3 6 4 一家 中国台湾企业 鸿 海集 团 占 8 6 其余七家皆为 日本公司 分别为 E l本 电气股份有 限 公司 简称 N E C 夏普公 司 三菱 电机株式会社 松下公司 富士通株式会社 日立公 司和富士照相 胶片公司 占5 4 9 可见 日本和韩 国在专利 申请 数量和企业数量方面都处于该领域的领先地位 表 3 专利 申请排名前 1 0位的全球企业 L S J K B N F B B B B D C B J K Q G V B l l 1 g 2 l 2 l 2 2 5 5 3 l l l 2 l l O 0 0 0 0 8 O 0 0 0 3 0 0 2 0 0 6 l 0 2 3 H H H C B G G C G B H B C H B A C C F C P c 小 粪 1 3 2 王莹等 世界纳米 发光材料及器件领域专利分析 3 结语 通过对 1 9 7 2年 2 0 0 9年间世界纳米发光材料及 器件领域技术专利的分析 得到以下结论 世界纳米发光材料及器件领域技术专利 申请量 总体呈现上升趋势 特别是 1 9 9 6年以来 专利 申请 量进入迅速增长时期 日本和美国技术研发实力最 强的国家 处于纳米发光材料及器件领域 的领跑位 置 中国 韩 国 中国台湾地区和德 国也具有较强 的竞 争 能力 世界纳米发光材料及器件领域专利 申请 的技术 领域主要涉及半导体材 料 器件及其 部件 的制造 半导体激光器 的制造 放电管及灯 的电极或其他部 件的制造 纳米材料的制造 无机材料和无机发光 材料制造 以及液晶显示器件或装置等方面 从 近 1 0 年来专利 技术发展来看 半导体 照明 显示器件 激光器 纳米材料 有机发光材料等是该领域的技 术研发重点 在企业方面 韩 国和 日本企业技术实力处于领 先地位 九家公 司排名专利 申请量前 1 0位 日本企 业在全球纳米发光材料及器件领域技术竞争 中占据 明显优势 在专利 申请数量和